铁俗称生铁，是由铁矿石、焦炭和助熔剂（石灰石）在高炉中经高温冶炼，从铁矿石中还原出来的。生铁是含碳量为2.11%～6.67%，并含有较多的硫、磷等有害杂质的铁碳合金，因此质硬而脆，抗拉强度低，塑性、韧性差，通常用于铸造成件，故又常称为铸铁。
铸铁由于其所含碳的存在形式不同，其性能有很大差别，可分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁四种。
1.钢的冶炼
炼钢就是将生铁通过平炉、转炉进行精炼，使熔融的铁水氧化，将碳的含量降低到规定范围内（含碳量小于2.11%），并清除有害杂质，添加必要的合金元素，以便得到性能理想的钢材。其冶炼方法主要有氧气转炉冶炼、平炉冶炼、电炉冶炼等。
（1）氧气转炉冶炼。它是在能前后转动的梨形炉中注入熔融状态的铁水，从转炉顶部吹入高压纯氧，使铁水中大部分杂质迅速氧化成渣并排除。氧气转炉冶炼能有效地去除硫、磷等杂质，钢材质量好，且冶炼时间短（20～40 min），无需其他燃料，成本较低，因而发展迅速，已成为当今世界炼钢法的主流，适用于炼制碳素钢和低合金钢。
（2）平炉冶炼。它是在平炉中以固态或液态的生铁、铁矿石和废钢铁做原料，以煤气或重油为燃料，在平炉中加热进行冶炼，使杂质氧化而造渣排除。由于冶炼时间较长（一般为2～3 h），炉温较高，钢材化学成分能够得到精确控制，钢中硫、磷、氮、氢等有害杂质含量少，质量好，性能稳定，并可一次性获得大批量的匀质产品。此法适用于炼制优质碳素钢、合金钢和有特殊要求的专用钢，如桥梁钢、钢轨钢等。但平炉冶炼设备投资大、燃料效率低，钢材成本较高。
（3）电炉冶炼。它是用电加热进行高温冶炼的炼钢方法。电炉炼钢法加温速度快，能在短时间内达到高温，且炉温容易调节，钢的成分可准确控制，杂质含量很少，钢材质量好，但产量低，成本高，一般只用于炼制优质的特殊合金钢。
目前，随着炼钢技术的发展，冶金生产工艺、质量已经达到了一个新的水平。为了节约成本，利于市场竞争，国内很多大型钢铁生产企业已经部分或全部实现平炉改氧气转炉炼钢的生产工艺。
2.脱氧和铸锭(www.xing528.com)
在冶炼过程中，氧对造渣和去除杂质是必不可少的，但是冶炼后残留在钢中的氧（以FeO的形态存在）却是有害的，会使钢材的质量降低。因此，在精炼的最后阶段，要向炼钢炉中加入适量的锰铁、硅铁或铝等脱氧剂，使之与钢中残留的FeO反应，将铁还原，达到去氧的目的，此过程称为脱氧。将脱氧后的钢水浇铸成钢锭，冷却脱模后便可用于轧制钢材。
根据脱氧程度的不同，将钢分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢4种。
（1）沸腾钢（代号为F）。在炼钢炉内加入锰铁进行部分脱氧，脱氧不完全，钢中残留的FeO与碳化合，生成CO气泡逸出，使钢液呈沸腾状，故称为沸腾钢。沸腾钢塑性好，利于冲压，成本低，产量高。但沸腾钢中有残留CO气泡，热轧后会留下一些微裂缝，使钢的力学性能变差。在冷却过程中，硫、磷成分会向凝固较迟的部位聚集，形成偏析现象，增大钢材的冷脆性和时效敏感性，而降低可焊性。
（2）镇静钢（代号为Z）。采用锰铁、硅铁和铝锭作为脱氧剂，脱氧完全，钢液铸锭时钢水很平静，无沸腾现象，故称为镇静钢。镇静钢的成分均匀，组织致密，偏析程度小，性能稳定，钢材质量好，但成本高。此外，加入的铝还可以与氮化合生成氮化铝，降低氮的危害。所以镇静钢的冷脆性和时效敏感性较低，疲劳强度较高，可焊性好，适用于承受冲击荷载或其他重要结构。
（3）半镇静钢（代号为B）。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，其性能与质量也介于这两者之间。
（4）特殊镇静钢（代号为TZ）。脱氧更彻底，性能比镇静钢更好，适用于特别重要的结构工程。
3.热轧成型
将钢锭加热到一定温度后，通过采用锻造、热压工艺，轧制成形状、尺寸符合要求的钢材，如钢筋、钢带、钢板、钢管和各种型钢等，以保证工程使用要求。这种热加工可以使钢锭内的大部分气孔焊合，疏松组织变得密实，晶粒细化，从而提高钢的强度。辗轧的次数越多，强度提高的程度就越大。故相同成分的钢材，小截面的比大截面的强度高，沿轧制方向的比非轧制方向的强度高。
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